GIS在电力配电网系统中的应用
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电力科技 2015年第2期l科技创新与应用
GIS在电力配电网系统中的应用
习永强
(陕西省地方电力(集团)有限公司安康供电分公司,陕西安康725000)
摘要:随着我国科学技术的进步,对电力的需求也不断增大,各种新技术在电力配电系统中得到广泛应用。在这样的背景下,
我国电网系统规模也越来越大,结构也随着变得复杂。建立电力配电网系统时需要对该地区的空间地理环境信息有足够的了解,
而传统的信息技术无法达到这一要求,此时采用GIS技术正好能满足配电网系统对这方面的需求。文章通过对GIS技术和电力
配电网系统进行介绍,从而阐述基于GIS技术的配电网智能系统的规划方法,进而对GIS在配电网中的应用进行探讨。
关键词:GIS;地理信息系统;电力配电网系统
1关于GIS技术和电力配电系统的相关介绍
GIS即地理信息系统的简称,是一种特定的空间信息系统,它能够
在计算机技术的支持下对地理信息进行储存、处理、运算、分析以及应
用,还可以对地球上的信息进行图形分析等。同时,GIS是一门以地图
学、地理学以及遥感和计算机科学为基础的综合性学科,且在各个领域
得到应用,它可以通过对空间地理信息进行分析和处理,进而将地理分
析的结果和地图独特的视觉化效果与计算机数据库管理技术集成在一
起。
1.1 GIS技术的特点
1.1.1开放性
GIS技术能够支持ORACLE、SQLSERVER等多种大型的计算机
数据库管理系统,并支持多种计算机操作系统,同时还能运行多种开发
工具和编程语言,且在编程时可以嵌入多种非专用编程环境,具有很强
的可连接陡和可扩充性以及开放式的环境。
1.1.2先进性
GIS技术采用与世界同步的计算机数据库技术、网络技术、图形技
术以及地理信息处理技术,能够有效的支持图纸查询和远程数据,并利
用系统的先进功能直接对地图、各类数据进行打印。此外,系统还具备
完善的现场勘测数据,线路杆塔等的具体位置,同时兼并分层控制图
纸、漫游、无级缩放、直接选择定位等功能,可以直接进行相关计算来完
成线路设备的安装以及迁移。能够用计算机技术来分析线路的方位和
区域,从而为用户提供可依赖的分析依据,方便管理人员进行判断决
策。
1.1.3发展性
在GIS技术的应用开发过程中,可以方便系统的扩展功能与其它
应用的衔接,使得系统开发成功后可以进一步发展,具有有效的可连接
性与可扩充性。
2关于电力配电系统的介绍
2.1电力GIS所具有的功能
电力GIS需要对系统的信息做到瞬间收集并对其进行处理和分 析,以保障电力系统信息的实时性,同时电力GIS对储存容量、数据处
理以及传输速度的要求也比较高。电力GIs还具有足够的可靠性和稳
定性,满足电力行业对可维护性高的要求,它还能够实现数据的多次输
出,以达到业务系统高准确性以及高可靠性的要求。随着对电力的需求
量不断增大,电力系统已经发展成—个庞大的复杂系统,电力系统获取
的实时信息量大,整个系统的接口多样且复杂,信息系统的覆盖面也非
常广,这都体现了电力GIS设施的分散性以及设备的多样性。
2.2电力配电系统具备的特点
整个电力配电系统具有相对集中性和系统开放性,同时该系统具
备了规划所需要的地理图形和数据,且这些数据实现了数据的共享,使
得用户可以对这些数据进行访问。同时,随着各种技术的日益更新,在 开发设计该系统时实现了可连接性和可扩充性。而GIS技术和常见的
数据库都是兼容的,使得系统能够在多种操作系统上运行,从而为整个
系统的应用提供了便利。
3基于GIS技术的配电网智能系统与规划方法
3.1空间负荷预测
在预测该地区的空间负荷之前,需要对地理图形和配电网系统进
行数据化,并将其所具有的相关资料输入到数据库,最后在地理图形上
利用空间负荷预测的方法对该地区的负荷分布图进行分析,并推测未
来发展的趋势。
空间负荷预测是进行配电网系统规划的基础,只有对某地区的未
来负荷进行预测,才能对该地区的电力配电网系统进行规划设计。在预
测空间负荷时,可以利用GIS的相关功能以及城市规划部门提供的资
料对该地区的总量负荷进行分析,从而预测需要规划地区的空间负荷,
最后对该地区的配电网系统进行 见划。
3.2系统网络结构优化
在完成空间负荷预测之后,就需要对系统的网络结构进行优化,优 化模型常常采用非线性混合整数规 模型。在建立数学模型时,可以将
规划电力配电网系统的年投资作为目标函数,以变压器和线路的容量
限制、负荷需求以及配电网的放射条件作为约束,最后采取基于规则的
专家规划与最优化算法相结合的方式。在优化结束后,可以在地图上显
示各个地区的配电网络结构并直观的看到系统的扩展情况。
基于GIS技术的配电网智能系统结构图
4 GIS技术在电力配电系统中的应用
4.1 GIS在电力配电网系统中的应用现状
20世纪90年代我国开始在电力配电网系统中应用GIS技术,但
由于GIS与电力配电系统结合是一件比较难的事,到现在我国对GIS
技术应用的研究依旧缓慢。对于GIS而言,在规划电力配电网系统时需
要保障数据的及时性和准确性,但在实现的应用GIS过程中,由于缺少
这样的保障制度,导致无法在配电网系统中发挥GIS的优势。从现在的
情况来看,电力GIS还存在一些问题,例如没有好的系统开发平台,导
致很多高级功能都无法实现;与其它系统没有接口,无法实现数据的共
享等等。
4.2 GIS技术在配电网系统中的应用
在配电网系统中应用GIS技术时,需要将GPS技术有效的结合在
一起,具体包括信息的采集、智能管理线路、抢修调度管理以及地图管
理系统四个部分。系统通过对地理空间信息进行采集,然后根据这些信
息规划配电网线路,并对这些线路进行智能化管理,规划完成后,还需
要保障能够对系统中常出现的问题进行抢修,最后制定出该地区的地
图管理系统。
目前,我国已有很多在电力管理系统中应用GIS技术,并取得了很
好的成果。例如,在江苏省一家电力信息公司,通过加强对GIS技术的
研究和应用,成功的把客户服务系统、调度管理信息系统、输电管理系
统建立在GIS平台上;上海泸西供电所通过在数字电网系统中应用GIS
技术,成功的对该地区150万用户的用电状态进行监控,从而改善了供
电业的服务方式,并利用GIS技术对配电网系统的完全f生进行了保障,
当电网发生事故时,采用GIS技术输出事故现场的电路以及线路图,从
而为抢修人员提供了准确的信息。
5结束语
GIS在电力配电网系统中的研究对于供电系统有效的管理电网信
息系统,提高企业的办事效率有很大的作用,同时,还可以优化企业的
电网结构,提高供电管理的工作效率,给社会和企业带来显著的经济效
益。因此,将GIS技术引进电力配电网系统中,不仅能方便电力企业管
理规划系统数据,还能更直接的看清系统构造以及系统的交曩眭。另
外,在规划配电网系统时,可以应用GIS技术对配网的地理信息进行工
程设计,以提高设计的效率,从而使得配电网系统的规划与整个城市的
规划同步进行。
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